የጅምላ እና የፍጥነት ምርት። የኒውተን ሁለተኛ ህግ እና አወቃቀሮቹ። የተግባር ምሳሌ

2024 ደራሲ ደራሲ: Angel Austin | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2023-12-17 05:15

የኒውተን ሁለተኛ ህግ ምናልባት አንድ እንግሊዛዊ ሳይንቲስት በ17ኛው ክፍለ ዘመን አጋማሽ ላይ ከለጠፉት ከሦስቱ የጥንታዊ መካኒኮች ህጎች ውስጥ በጣም ዝነኛ ነው። በእርግጥ በፊዚክስ ውስጥ ችግሮችን ሲፈቱ ለሰውነት እንቅስቃሴ እና ሚዛን ሁሉም ሰው የጅምላ እና የፍጥነት ውጤት ምን ማለት እንደሆነ ያውቃል። በዚህ ጽሑፍ ውስጥ የዚህን ህግ ገፅታዎች ጠለቅ ብለን እንመርምር።

የኒውተን ሁለተኛ ህግ ቦታ በክላሲካል ሜካኒክስ

ክላሲካል ሜካኒክስ በሶስት ምሰሶዎች ላይ የተመሰረተ ነው - ሶስት የአይዛክ ኒውተን ህጎች። የመጀመሪያው የውጭ ኃይሎች በእሱ ላይ ካልሠሩት የሰውነትን ባህሪ ይገልፃል, ሁለተኛው ደግሞ እንዲህ ዓይነት ኃይሎች በሚነሱበት ጊዜ ይህንን ባህሪ ይገልፃል, በመጨረሻም, ሦስተኛው ህግ የአካላት መስተጋብር ህግ ነው. ሁለተኛው ህግ ማእከላዊ ቦታን የሚይዘው በጥሩ ምክንያት ነው ምክንያቱም የመጀመሪያውን እና ሶስተኛውን ፖስት ወደ አንድ እና እርስ በርሱ የሚስማማ ቲዎሪ - ክላሲካል ሜካኒክስ።

ሌላው የሁለተኛው ህግ አስፈላጊ ባህሪ የሚያቀርበው ነው።መስተጋብርን ለመለካት የሂሳብ መሳሪያ የጅምላ እና የፍጥነት ውጤት ነው። የመጀመሪያው እና ሶስተኛው ህግ ስለ ሃይሎች ሂደት መጠናዊ መረጃ ለማግኘት ሁለተኛውን ህግ ይጠቀማሉ።

የኃይል ግፊት

በጽሁፉ ውስጥ በተጨማሪ በሁሉም ዘመናዊ የፊዚክስ መጽሃፍት ውስጥ የሚገኘው የኒውተን ሁለተኛ ህግ ቀመር ይቀርባል። ቢሆንም፣ መጀመሪያ ላይ የዚህ ቀመር ፈጣሪ ራሱ ትንሽ ለየት ባለ መልኩ ሰጠው።

ሁለተኛውን ህግ ሲለጥፍ ኒውተን ከመጀመሪያው ጀምሮ ጀምሯል። ከሞመንተም ppà መጠን አንጻር በሒሳብ ሊጻፍ ይችላል። እኩል ነው፡

pnji=mvnji.

የእንቅስቃሴው መጠን የቬክተር ብዛት ነው፣ እሱም ከሰውነት መነቃቃት ባህሪያት ጋር የተያያዘ ነው። የኋለኛው የሚወሰኑት በ mass m ነው፣ እሱም ከላይ ባለው ቀመር ውስጥ የፍጥነት v ቪ እና ሞመንተም ፒ.ኤ. የመጨረሻዎቹ ሁለት ባህሪያት የቬክተር መጠኖች መሆናቸውን ልብ ይበሉ. ወደ አንድ አቅጣጫ ያመለክታሉ።

አንዳንድ የውጭ ሃይል ኤፍኤን በሰውነት ላይ በፍጥነት መንቀሳቀስ ከጀመረ ምን ይከሰታል? ልክ ነው፣ ፍጥነቱ በዲፒኤን መጠን ይቀየራል። በተጨማሪም ፣ ይህ ዋጋ በፍፁም እሴት የበለጠ ይሆናል ፣ የ FN ኃይል በሰውነት ላይ የሚሠራው ረዘም ያለ ይሆናል። ይህ በሙከራ የተረጋገጠ እውነታ የሚከተለውን እኩልነት እንድንጽፍ ያስችለናል፡

FNdt=dpNG.

ይህ ቀመር በራሱ ሳይንቲስቱ በስራዎቹ ያቀረበው የኒውተን 2ኛ ህግ ነው። አንድ አስፈላጊ መደምደሚያ ከእሱ ይከተላል-ቬክተርየፍጥነት ለውጦች ሁል ጊዜ የሚመሩት ይህንን ለውጥ ያስከተለው የኃይል ቬክተር ጋር በተመሳሳይ አቅጣጫ ነው። በዚህ አገላለጽ, በግራ በኩል የኃይሉ ግፊት ይባላል. ይህ ስም የፍጥነት መጠን ራሱ ብዙ ጊዜ ሞመንተም ተብሎ እንዲጠራ አድርጓል።

ሀይል፣ ጅምላ እና ማጣደፍ

አሁን በአጠቃላይ ተቀባይነት ያለው የጥንታዊ መካኒኮች ህግ የሚታሰብ ቀመር አግኝተናል። ይህንን ለማድረግ በቀደመው አንቀፅ ውስጥ ባለው አገላለጽ ውስጥ ያለውን እሴት dp ን እንተካለን እና ሁለቱንም የእኩልታ ጎኖች በጊዜ dt. አለን:

FNdt=mdvǹ=>

FN=mdvǹ/dt.

የፍጥነት ጊዜ መነሻው መስመራዊ ማጣደፍ ሀ ነው። ስለዚህ፣ የመጨረሻው እኩልነት እንደሚከተለው ሊፃፍ ይችላል፡-

FN=ma‐.

ስለዚህ፣ በታሰበው አካል ላይ የሚሠራው የውጪው ኃይል ወደ መስመራዊ መፋጠን ሀ ይመራል። በዚህ ሁኔታ, የእነዚህ አካላዊ መጠኖች ቬክተሮች ወደ አንድ አቅጣጫ ይመራሉ. ይህ እኩልነት በተቃራኒው ሊነበብ ይችላል፡ በአንድ ፍጥነት ያለው ብዛት በሰውነት ላይ ከሚሠራው ኃይል ጋር እኩል ነው።

ችግር መፍታት

የታሰበውን ህግ እንዴት መጠቀም እንደሚቻል በአካል ችግር ምሳሌ ላይ እናሳይ።

በመውደቅ ድንጋዩ ፍጥነቱን በየሰከንዱ በ1.62ሜ ጨምሯል። ክብደቱ 0.3 ኪ.ግ ከሆነ በድንጋይ ላይ የሚሠራውን ኃይል መወሰን ያስፈልጋል.

እንደ ትርጉሙ፣ ማጣደፍ የፍጥነት መቀያየር መጠን ነው። በዚህ አጋጣሚ ሞጁሉ፡

ነው

a=v/t=1.62/1=1.62 m/s².

ምክንያቱም የጅምላ ምርት በማፋጠን የምንፈልገውን ኃይል ይሰጠናል፣ከዚያም እናገኛለን፡

F=ma=0.31.62=0.486 N.

ልብ ይበሉ ሁሉም በጨረቃ ላይ በጨረቃዋ ላይ የሚወድቁ አካላት መፋጠን አለባቸው። ይህ ማለት ያገኘነው ኃይል ከጨረቃ የስበት ኃይል ጋር ይዛመዳል ማለት ነው።